Problematika zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda ... · voda, čime se kakvoća industrijskih otpadnih voda svodi na razinu kak-voće komunalnih otpadnih voda. Prikupljene

K. VIŠIĆ i sur.: Problematika zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda - zakonski propisiTekstil 64 (3-4) 109-121 (2015.) 109

Problematika zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda - zakonski propisi

Ksenija Višić, dipl.ing.Izv.prof. Branka Vojnović, dipl.ing.Prof.dr.sc. Tanja Pušić, dipl.ing.Sveučilište u Zagrebu Tekstilno-tehnološki fakultete-mail: [email protected] 14.1.2015.

UDK 677.01:628.3Pregled

U radu su istaknuti zakonski propisi, pravilnici i uredbe koji su izravno pove-zani s otpadnim vodama, a ujedno obuhvaćaju ekološki, humano-ekološki i tehnološki aspekt. Problematika otpadnih voda tekstilne industrije razmatra se s više aspekata kroz cijeli rad. Dodatno je istaknut primjer dobre prakse u pročišćavanju otpadne vode praonice rublja u Hrvatskoj.Ključne riječi: industrijska otpadna voda, tekstil, praonica rublja, pročiš-ćavanje voda, zakonski propisi

1. UvodStrateški cilj upravljanja vodama i njihovom zaštitom je izrada planskih dokumenata za upravljanje i gospo-darenje vodama, te intenzivno gra-đenje i rekonstrukcija sustava javne odvodnje, postavljanje visokih zah-tjeva za tehnologijama i postupcima pročišćavanja otpadnih voda polazeći od koncepcije održivog razvoja [1].Voda je jedan od najvažnijih resursa za život na Zemlji. Zaštita postojećih vodnih zaliha te poboljšanje posto-jećih, već onečišćenih voda je bitan uvjet razvoja i opstanka ljudske za-jednice. Pristup kvalitetnoj vodi od osobitog je značenja za ljudsko zdravlje i stoga je važno održavati kvalitetu svih vodenih ekosustava. Kvaliteta vode prati se kroz određene pokazatelje, a ispitivanje kvalitete voda provode kvalifi cirani laborato-riji.Otpadna voda industrijskih postro-jenja je u većini slučajeva optereće-na visokim sadržajem tvari organskog

i/ili anorganskog podrijetla, različitim mineralima i metalima, a vrlo često i toksičnim i/ili kancerogenim tvarima. Koncentracije onečišćenja se prije ispuštanja u okoliš moraju svesti na maksimalno dozvoljene vrijednosti koje su propisane zakonom.Projektiranje i građenje sustava od-vodnje i pročišćavanja otpadnih voda u Hrvatskoj temelji se na pravnim normama - zakonskim i podza-konskim aktima (uredbama, pravil-nicima, planovima). Hrvatska kao kandidat za članstvo u Europskoj uniji 2004. godine, te država članica 2013. godine, preuzela je obvezu vodnogospodarske suradnje s Europ-skom komisijom i državama člani-cama i potpunog usklađenja vodnog zakonodavstva s pravnom stečevinom Europske unije.

2. Zakonski propisiPrirodni vodni resursi neophodni su za razvoj i ekonomski napredak, a njihova zaštita pripada u nacionalne

prioritete. Cjelokupno područje voda pravno je uređeno Zakonom o voda-ma [2], kojim se uređuje pravni status voda i vodnog dobra, način i uvjeti upravljanja vodama, organiziranja i obavljanja poslova i zadataka kojima se ostvaruje upravljanje vodama; osnovni uvjeti za obavljanje djelatno-sti vodnoga gospodarstva; ovlasti i dužnosti tijela državne uprave i dru-gih državnih subjekata, te druga pi-tanja značajna za upravljanje vodama [2]. Financiranje vodnoga gospo-darstva uređeno je Zakonom o fi nan-ciranju vodnoga gospodarstva [3].Osim tih dvaju zakona, pojedinačne odredbe o vodama nalaze se i u zako-nima kojima se uređuju druga pravna područja: Zakon o zaštiti okoliša [4], čije se pojedine odredbe odnose na vode kao bitni dio okoliša, Zakon o zaštiti prirode [5], koji se bavi zaš-titom vodenih i kopnenih ekosustava i bioraznolikosti, Zakon o zaštiti od elementarnih nepogoda [6], koji se odnosi i na poplave, erozijske nepo-gode i nagomilavanje leda na vodo-

K. VIŠIĆ i sur.: Problematika zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda - zakonski propisiTekstil 64 (3-4) 109-121 (2015.)110

tocima, Zakon o komunalnom gospo-darstvu [7], koji sadrži odredbe o komunalnim djelatnostima opskrbe pitkom vodom i odvodnje i pročiš-ćavanja otpadnih voda. U procesu planiranja treba uvažavati i djelokrug nadležnosti koje su utvrđene Zako-nom o prostornom uređenju i gradnji [8], Zakonom o šumama [9], Zako-nom o poljoprivrednom zemljištu [10], Zakonom o izvlaštenju i odre-đivanju naknade [11], Zakonom o slatkovodnom ribarstvu [12], Zako-nom o energiji [13] i drugim zako-nima.Prema Zakonu o vodama, vode su opće dobro, koje zbog svojih pri-rodnih svojstava ne može biti ni u čijem vlasništvu. Pravo na zahvaća-nje vode radi iskorištavanja za raz-ličite namjene stječe se na temelju koncesije. Iznimka od toga jest pravo opće uporabe voda za sve površinske i podzemne kopnene vode, uklju-čujući mineralne i termalne vode koje se iskorištavaju za piće, liječenje i rekreaciju. Osim kopnenih voda, na koje se Zakon odnosi u cijelosti, nje-gove se odredbe, u pojedinim izričito navedenim slučajevima, primjenjuju i na područje mora i morske obale. Novim zakonskim rješenjem uveden je jedinstveni sustav voda koji čine vode I. reda (međudržavne vode, pri-obalne vode, druge veće vode i kana-li, te bujične vode veće snage) i II. reda (ostale površinske vode) [2, 14].Prema odredbama Zakona o vodama Republika Hrvatska je u svrhu up-ravljanja vodama podijeljena na četiri vodna područja:1) vodno područje sliva Save,2) vodno područje slivova Drave i

Dunava,3) vodno područje primorsko-istar-

skih slivova i4) vodno područje dalmatinskih sli-

vova.Na području države organizirana su 34 slivna područja, kojima upravljaju 32 vodnogospodarske ispostave i Vodnogospodarski odjel za slivno područje Grada Zagreba Hrvatskih voda [2].

Zakonski propisi u području zaštite okoliša su strogi i ubuduće će se sve više kontrolirati njihova primjena pa je nužno osigurati minimalno ispuš-tanje štetnih tvari u okoliš [4, 15].U nekim djelatnostima EU odredbe su u cjelosti prenešene u nacionalno zakonodavstvo, npr. Pravilnik o de-terdžentima [16] preko Uredbe Eu-ropskoga parlamenta br. 648/2004 i Vijeća o deterdžentima i Uredbe Ko-misije br. 551/2009 o izmjenama i dopunama Uredbe br. 648/2004, s ciljem prilagodbe njenih Priloga V. i VI. (izuzeće tenzida). Deterdženti i površinski aktivne tvari mogu se sta-viti na tržište samo ako su sukladni uvjetima, svojstvima i ograničenjima utvrđenim dokumentom Nacionalne strategije kemijske sigurnosti [17].Ministarstvo zdravlja, Uprava za sta-cionarnu zdravstvenu zaštitu i in-spekcijske poslove nadležno je tijelo za provedbu zakona i upravnog po-stupka, dok je Sanitarna inspekcija nadležna za nadzor nad predmetima opće uporabe i deterdženata u Repu-blici Hrvatskoj. U okviru nadzora, za dio koji se odnosi na kontrolu dekla-racije, prema Zakonu o predmetima opće uporabe [18], nadležna je go-spodarska inspekcija. Ovaj Zakon predstavlja važan korak unapređenju zaštite ljudskog zdravlja od štetnih učinaka kemikalija u predmetima opće uporabe, te posebno u uskla-đenju s propisima Europske unije. Inspekcija zaštite okoliša, pri Mini-starstvu zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, nadležna je za svojstva biorazgradljivosti.

2.1. Pokazatelji kakvoće industrijskih otpadnih voda

Navode se samo najvažnije odredbe iz prethodno navedene regulative, ve-zane uz određivanje potrebnog stup-nja pročišćavanja i načina ispuštanja otpadnih voda.Pokazatelji kakvoće industrijskih otpadnih voda koje se ispuštaju u su-stav javne odvodnje ili u površinske vodotokove te njihove granične vri-jednosti u Hrvatskoj su propisani Pra-vilnikom o graničnim vrijednostima emisija otpadnih voda [19].

Odredbe Pravilnika o graničnim vri-jednostima emisija otpadnih voda iz objekata i postrojenja za proizvodnju i preradu tekstila odnose se na ob-jekte i postrojenja iz kojih se ispušta-ju tehnološke otpadne vode nastale tijekom proizvodnje i prerade tek-stila, a odnose se na sljedeće izvore onečišćenja:• izrade i prerada pređa i prediva,• bijeljenje, mercerizacija ili alkalne

obrade tekstila,• bojadisanje tekstila,• tisak tekstila,• plastifi ciranje ili kaširanje tekstila,• apretiranje tekstila,• čišćenje i pranje vlakana u svim

oblicima,• pranje sirove vune,• grafi čke i fotografi čke procese i

obrade kovinskih površina pri proizvodnji valjaka za tisak teksti-la i šablona,

• kemijsko čišćenje tekstila, ako se za čišćenje koriste halogena or-ganska otapala.

U tab.1 su za pojedine pokazatelje kakvoće voda prikazane njihove granične vrijednosti, odnosno doz-voljene koncentracije nekih opasnih i drugih tvari u tehnološkim otpadnim vodama, koje se ispuštaju u povr-šinske vode ili u sustav javne od-vodnje te norme koje propisuju od-govarajuću metodu određivanja tih parametara [19].Prema odredbama dozvoljava se is-puštanje pročišćenih otpadnih voda u površinske vodotokove (rijeke, poto-ci, melioracijski kanali) i mora. Po-treban stupanj pročišćavanja ovisi u prvom redu o propisanoj kategoriji prijamnika (vodotoka) u koji se is-puštaju pročišćene otpadne vode te o veličini uređaja za pročišćavanje. Prema zakonskoj regulativi, u “osjet-ljivim” i “manje osjetljivim” po-dručjima dopušteno je ispuštanje otpadnih voda uz postizanje odgo-varajućeg stupnja pročišćavanja.Potreban stupanj pročišćavanja ot-padnih voda defi niran je Strategijom upravljanja vodama [1] i Pravil-nikom o graničnim vrijednostima emisija otpadnih voda [19]. Regula-


tivom je defi nirano je potreban stu-panj pročišćavanja u ovisnosti o osjetljivosti područja (kategorizaciji vodotoka) i veličini aglomeracija, odnosno kapaciteta promatranog su-stava, tab.2.Nazivlje osnovnih pojmova također je defi nirano u navedenoj regulativi, te se ovdje izdvajaju osnovni poj-movi:• stupanj pročišćavanja - primjena fi zikalnih i/ili kemijskih postupa-ka čišćenja otpadnih voda, kojima se iz vode uklanja najmanje 50 %

suspendiranih tvari, a vrijednost BPK5 smanjuje barem 20 % od ulazne vode.

• stupanj pročišćavanja - primjena bioloških i/ili drugih postupaka čišćenja, kojima se u otpadnim vodama smanjuje koncentracija suspendirane tvari i BPK5 ulazne vode za 70 do 90 %, a KPK za najmanje 75 %.

• stupanj pročišćavanja - primjena fi zikalno-kemijskih, bioloških i drugih postupaka, kojima se u otpadnim vodama smanjuju kon-

centracije hranjivih tvari ulazne vode za najmanje 80 %, odnosno uklanjaju i drugi osebujni pokaza-telji otpadnih tvari, u vrijednosti-ma koje nije moguće postići pri-mjenom drugoga stupnja čišćenja.

Odgovarajuće pročišćavanje otpad-nih voda znači obradu otpadnih voda bilo kojim procesom, koje nakon ispuštanja ne narušavaju dobro stanje vode u prijamniku.Industrijski pogoni koji su priklju-čeni na sustave javne odvodnje, u pravilu, imaju izgrađene uređaje za

Tab.1 Granične vrijednosti nekih pokazatelja kakvoće tehnološke otapadne vode [19]

Pokazatelji Jedinica Ispust: površinske vode Ispust: sustav javne odvodnjeFizikalno-kemijski Temperatura oC 30 40pH-vrijednost 6,5 – 9,0 6,5 – 9,5Suspendirane tvari mg/l 80 (a)Taložive tvari ml/lh 0,5 10Boja (obojenost) bez bezEkotoksikološki Toksičnost na dafnije LIDD faktor razrjeđenja* 3 -Toksičnost na svjetleće bakterije LIDL faktor razrjeđenja* 4 -Organski Ukupni organski ugljik (TOC) mg C /l 30 -Kemijska potrošnja kisika (KPK) mg O2/l 125 sukladno članku 5. PravilnikaBiološka potrošnja kisika (BPK5) mg O2/l 25 sukladno članku 5. PravilnikaUkupni ugljikovodici mg/l 10 30Adsorbilni organski halogeni (AOX) mg Cl /l 0,5 0,5Lakohlapljivi klorirani ugljikovodici mg Cl /l 0,1 1,0Fenoli mg/l 0,1 10Zbroj anionskih i neionskih deterdženata mg/l 1,0 10AnorganskiAluminij mg Al /l 3,0 -Bakar mg Cu /l 1,0 1,0Cink mg Zn /l 3,0 3,0Kadmij mg Cd /l 0,1 0,1Kobalt mg Co /l 0,5 0,5Kositar mg Sn /l 1,0 1,0Ukupni krom mg Cr /l 0,5 1,0Krom VI mg Cr /l 0,1 0,1Olovo mg Pb /l 0,5 0,5Klor slobodni mg Cl /l 0,2 0,5Ukupni klor mg Cl /l 0,5 1,0Amonij mg N /l 5,0 -Ukupni fosfor mg P /l 1,0 sukladno članku 5. PravilnikaSulfati mg SO4/l 1000 -Sulfi di mg S /l 0,5 1,0Sulfi ti mg SO3/l 1,0 10

*LIDD, LIDL – najmanje razrjeđenje otpadne vode koje nema učinka na test organizme; određuje se najmanje četiri puta godišnje; Toksičnost na dafnije određuje se u ispustu otpadne vode u kopnene vode, a toksičnost na svjetleće bakterije u ispu-stu u priobalne vode


prethodno pročišćavanje otpadnih voda, čime se kakvoća industrijskih otpadnih voda svodi na razinu kak-voće komunalnih otpadnih voda. Prikupljene komunalne otpadne vode i dijelom pročišćene industrijske otpadne vode zatim se zajednički čiste na komunalnim uređajima.Korisnik javnog odvodnog sustava koji ima vodopravnu dozvolu dužan je prema Pravilniku provoditi re-dovne fi zikalne, mikrobiološke i ke-mijske analize otpadnih voda, te o rezultatima analize i količinama ot-padnih voda voditi očevidnik. U slu-čaju stavljanja u promet kemikalija, korisnici su dužni Hrvatskim vodama redovito dostavljati podatke o proiz-vodnji odnosno uvozu kemikalija koje nakon uporabe dospijevaju u vode. Pravilnikom o graničnim vri-jednostima emisija otpadnih voda i zakonom o vodama uređuje se meto-dologija uzorkovanja i ispitivanja sastava otpadnih voda, učestalost uzorkovanja i ispitivanja, obrazac očevidnika ispuštenih otpadnih voda, njegov oblik i način vođenja, rokovi i oblici dostavljanja podataka. Hr-vatskim vodama potrebno je redovito dostavljati podatke o uzorkovanju i ispitivanju sastava ispuštenih otpad-nih voda.Ako ne postoji mjerni uređaj, protok se procjenjuje u odnosu na količinu utrošene vode, a u zapisnik se upisuje visina vode u kontrolnom oknu.Loše uzorkovanje rezultira najvećom pogreškom analitičkog mjernog su-stava pa najveću pozornost treba po-svetiti uzorkovanju. Uzorak mora biti

reprezentativan, što znači da mora sadržavati sva bitna obilježja cjeline iz koje je uzet [21]. Važnost pravilnog uzorkovanja svih vrsta voda ističe cijeli normni niz (EN) ISO 5667.Rezultati analiza koriste se za ob-račun naknade za zaštitu voda. Kori-snici koji su spojeni na sustav javne odvodnje plaćaju naknadu za koriš-tenje sustava javne odvodnje, a kori-snici čije otpadne vode dolaze na uređaj za pročišćavanje plaćaju nak-nadu za pročišćavanje otpadnih voda. Visine naknada određuju se na te-melju zakonskih propisa, a količina otpadne vode prema količini potro-šene vode koja se utvrđuje očitava-njem vodomjera. Nadzor u primjeni ove odluke obavljaju nadležna vodo-pravna i sanitarna inspekcija te in-spekcija za zaštitu okoliša kao i ko-munalno redarstvo, svaki u okviru svoje nadležnosti.Prema Zakonu o održivom gospoda-renju otpada [22] otpad je svaka tvar ili predmet koji posjednik odbacuje, namjerava ili mora odbaciti. Otpa-dom se smatra i svaki predmet i tvar čije su prikupljanje, prijevoz i obrada nužni u svrhu zaštite javnog interesa. U Registru onečišćenja okoliša (ROO) podaci o otpadu se prijavljuju prema vrstama otpada određenih Uredbom o kategorijama, vrstama i klasifi kaciji otpada s katalogom otpa-da i listom opasnog otpada [23]. Po-pis postupaka oporabe i zbrinjava-nja otpada sadržan je u Dodatku I i Dodatku II Zakona o održivom go-spodarenju otpadom [22] i Izvješće o podacima iz Registra onečišćenja okoliša za 2013. godinu [20].

3. Pročišćavanje otpadnih voda

Iako se u gradskim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda može obrađivati otpadna voda naselja i in-dustrije, većina industrijskih otpadnih voda, prije dolaska do zajedničkog postrojenja, prethodno se pročišćava. Industrijske otpadne vode predstav-ljaju posebnu opasnost za okoliš, budući da nerijetko sadrže štetne i toksične tvari organskog i anor-ganskog podrijetla koje imaju izrazi-to negativan utjecaj na prijamnike takvih otpadnih voda. Osim što pri-likom razgradnje troše kisik iz vode, zagađivala organskog podrijetla mogu uzrokovati i akutno trovanje živih organizama, što ima za poslje-dicu narušavanje osjetljive ravnoteže ekosustava.Primarni, sekundarni i tercijarni po-stupci za obradu industrijskih ot-padnih voda su shematski prikazani na sl.1.Obrada otpadnih voda predstavlja po-stupak djelomičnog smanjenja koli-čina onečišćujućih tvari do propisa-nih vrijednosti odnosno uklanjanje istih u potpunosti. Razni postupci obrade otpadnih voda često se kom-biniraju, ovisno o tehnologiji, sastavu otpadne vode koja ulazi u sustav obrade i zadanim izlaznim vrijedno-stima. Ispuštena otpadna voda se u najvećem broju prijavljenih sluča-jeva, 50,95 % pročišćava fi zikalnim postupcima, dok se otpadne vode bez ikakve obrade ispuštaju u čak 26,79 % slučajeva, tab.3 [20].Industrijski pogoni koji su priključe-ni na sustave javne odvodnje, u pra-vilu, imaju izgrađene uređaje za pre-thodno pročišćavanje otpadnih voda. Time se kakvoća industrijskih ot-padnih voda svodi na razinu kakvoće komunalnih otpadnih voda. Prikup-ljene komunalne otpadne vode i dije-lom pročišćene industrijske otpadne vode zatim se zajednički čiste na ko-munalnim uređajima. Industrija je u skladu s tehnološkim procesima raz-dijeljena u pet vrsta: prehrambena, drvna i proizvodnja celuloze i papira,

Tab.2 Određivanje potrebnog stupnja pročišćavanja otpadnih voda [20]

ES 2 000 - 10 000 10 000 - 15 000 15 000 – 150 000 >150 000osjetljivo područje

I. stupanj (ili odgovarajuće*) pročišćavanja

III. stupanj pročišćavanja



normalno područje

II. stupanj (ili odgovarajuće*) pročišćavanja

II. stupanj pročišćavanja



manje osjetljivo područje

odgovarajuće pročišćavanje

I.stupanj ili II. stupanj pročišćavanje



ES - ekvivalent stanovnika jest potrošnja vode od 200 litara na dan po stanovniku, * - priobalna područja


metaloprerađivačka, tekstilna te ke-mijska i petrokemijska.Prema količinama otpadne vode u Hrvatskoj, najveće količine otpada-ju na kemijsku i petrokemijsku indu-striju. Temeljem rezultata provede-nih analiza proizlazi da se više od 50 % količina otpadnih voda ispu-šta u prirodne prijamnike bez po-trebnog stupnja pročišćavanja, sl.2 i tab.3 [1,20].U izgradnju uređaja, radi zaštite voda, najviše se ulagalo u turističkim područjima primorsko-istarskih sli-vova, i to u Istri i Kvarnerskom zalje-vu. Od 28 % količine otpadnih voda od stanovništva koja se čisti u Hr-vatskoj, 43 % se čisti na prethodnom i I. stupnju, a 57 % otpadnih voda pročišćava se na II. stupnju pročiš-ćavanja [1].

Pročišćavanje otpadnih voda tekstil-ne industrije se provodi mehaničkom, fizikalnom, fizikalno-kemijskom i biološkom obradom. Sam postupak se odabire na temelju učinkovitosti s obzirom na sve strože ekološke krite-rije, stoga se najčešće primjenjuje kombinacija navedenih postupaka [25-28]. Kombinacijom ovih postu-paka može se postići djelomično ili potpuno pročišćavanje vode, tj. sma-njenje KPK, BPK5, TOC i drugih pa-

rametara. Kod odabira metode treba voditi računa o vrsti onečišćenja/zagađenja, količini otpadne vode, o sugeriranoj ili zahtijevanoj kvaliteti vode, pazeći pri tome da ne dođe do dodatnog opterećenja vode razgrad-nim produktima kemikalija, te o eko-nomskoj opravdanosti koja je naj-češće ključni faktor u industrijskoj primjeni [26].Obrada industrijskih otpadnih voda u najvećem broju slučajeva podrazu-mijeva kombinaciju primarnih, se-kundarnih i tercijarnih postupaka ob-rade, sl.1. Primarnom se obradom, primjenom različitih fi zikalnih i/ili kemijskih postupaka, uklanjaju čvrste suspendirane čestice što rezultira smanjenjem indeksa BPK5 za naj-manje 20 % i smanjenjem suspendi-ranih tvari (TSS) za najmanje 50 %. Sekundarna i tercijarna obrada us-mjerene su prema smanjenju koncen-tracije otopljenih tvari organskog i anorganskog podrijetla. Sekundarna obrada obuhvaća primjenu različitih bioloških i kemijskih postupaka sa sekundarnim taloženjem, koji re-zultira smanjenjem indeksa BPK5 za 70-90 %, smanjenjem pokazatelja KPK za 75 %, te smanjenjem ukupnih suspendiranih tvari (TSS) za 90 %. To je osnovna razina koju treba osi-gurati kako bi se postiglo drastično smanjenje biorazgradljivog onečiš-ćenja otpadnih voda, koje bi inače moglo značajno utjecati na ravnotežu kisika i ekosustava voda. Tercijarna obrada usmjerena na dodatno ukla-njanje onečišćenja hranjivim tvarima (dušikom i/ili fosforom) iz otpadnih voda zahtijeva se u osjetljivim po-dručjima i njihovim slivovima, kao što su područja koja pate od eutrofi -kacije [28].

Tab.3 Načini prethodnog čišćenja ili pročišćavanja otpadnih voda prikazani na razini Republike Hrvatske [20]

Način prethodnog čišćenja ili pročišćavanja otpadnih voda

Ukupan broj prijava

Udio pojedinačnog načina (%)

Bez pročišćavanja 508 26,79Fizikalnim postupcima 966 50,95Kemijskim postupcima 33 1,74Biološkim postupcima 103 5,43Toplinsko rasterećenje 2 0,11Kombiniranim postupcima (nedefi nirano) 63 3,43Kombinirano fi zikalno-kemijskim postupcima 89 4,96Kombinirano fi zikalno-biološkim postupcima 93 4,91Kombinirano kemijsko-biološkim postupcima 6 0,32Kombinirano fi zikalno-kemijsko-biološkim postupcima

31 1,64

Sl.1 Shematski prikaz postupaka za obradu industrijskih otpadnih voda [24]

Sl.2 Količine ispuštenih otpadnih voda uz i bez prethodnog pročišćavanja [1]


3.1. Fizikalni procesi pročišćavanja

Fizikalni procesi pročišćavanja ot-padnih voda podrazumijevaju meto-de za uklanjanje grubih i plivajućih tvari iz otpadnih voda pomoću rešet-ki i sita raznih dimenzija. Uklanjanje plivajućih tvari podrazumijeva po-stavljnje grubih i fi nih rešetki i sita kako bi se uklonile najgrublje čestice iz otpadne vode. Postupak ujedna-čavanja važan je kako bi se poboljšala učinkovitost rada uređaja za pročiš-ćavanje jer tijekom dana dolazi do velikih oscilacija u protoku otpadne vode. Miješanjem se ostvaruje bolji kontakt sadržaja s kemijskim tvarima koje se ciljano doziraju. Da bi se uk-lonile čvrste tvari iz otpadne vode taloženjem, najčešće se koriste gravi-tacijski taložnici. U pjeskolovima i mastolovima odvija se zajedničko taloženje pijeska i fl otacija masti i ulja, koja zbog manje gustoće od vode, isplivaju na površinu.Tijekom fi ltracije, na sloj odgova-rajućeg adsorbensa (najčešće aktiv-nog ugljena) vežu se otopljene i ko-loidne tvari [29].

3.2. Fizikalno-kemijski procesi pročišćavanja

U procesu neutralizacije dozira-njem raznih kemikalija razgrađuje se ili ubrzava taloženje nepoželjnih tva-ri iz voda. Pri procesu neutralizacije potrebno je voditi računa o tome da nastaju i određeni produkti neutrali-

zacije, što se može očitovati u po-većanju sadržaja soli u vodama ili pak nastajanju veće količine teško topljivih taloga, koje je također po-trebno zbrinuti na kraju procesa.Taloženjem se odvajaju suspendira-ne tvari iz vode, u gravitacijskim taložnicima. Vrlo često je potrebno utjecati na elektrokinetička svojstva koloidno suspendiranih tvari (koagu-lacija) radi ubrzanja taloženja. Talože se samo tvari teže od vode te one koje imaju dovoljno veliku dimenziju kako bi se pod utjecajem gravitacije sedimentirale na dno taložnika.Koagulacija je fi zikalno-kemijski proces prevođenja jednofaznog su-stava (npr. otpadne vode) u pravi dvofazni sustav, destabilizacijom koloidnih čestica kemijskim sred-stvima, izbijanjem površinskog na-boja. Uglavnom se koriste anorganski koagulanti na bazi željeza (FeCl3, Fe2(SO4)3) i aluminija (Al2(SO4)3). Poznati su i aluminijevi polimeri – tzv. polialuminijevi kloridi (PAC).Flokulacija je proces oblikovanja velikih fl okula od sitnih, destabilizi-ranih koloidnih čestica, stvaranjem povećanog gradijenta brzine u masi vode.Osnovna primjena ovih procesa je u svrhu bistrenja otpadnih voda, uk-lanjanje algi iz efl uenta oksidacijskih laguna, te u biološkoj obradi otpadnih voda (fl okulacija mikroorganizama). Koagulacija i fl okulacija su dva me-đusobno ovisna procesa.

Odvajanje suspendiranih tvari (čvr-stih i kapljevitih) podizanjem uz pomoć fi nih mjehurića na površinu naziva se fl otacija (metoda otplinja-vanja). Ovaj postupak separacije su-spendiranih tvari je pogodan za tvari manje gustoće od gustoće vode, ali se fl otacijom mogu odvojiti i tvari veće gustoće od vode. Flotacija se koristi kao alternativna metoda drugim sepa-racijskim postupcima: sedimentaciji, separaciji centrifugama, fi ltraciji i slično, od kojih je često ili efi kasnija ili ekonomski prihvatljivija. Nakon primarnog bistrenja (taloženja) slijedi fi ltracija preko različitih fi ltracijskih materijala: kvarcni pijesak, antracit, lava, aktivni ugljen, koks, bentonit i dr. Kemijska oksidacija se provodi uz primjenu jakih oksidacijskih sredstava kao što su O3, H2O2, O3/H2O2, klorni spojevi i dr. Kemijskom oksidacijom se djeluje dezinfekcijski na otpadnu vodu. Učinkovitost joj ovisi o količini suspendiranih tvari, količini i vrsti upotrijebljenog sred-stva, vremenu kontakta, stupnju mi-ješanja i hidrodinamičkim karak-teristikama reaktora. Danas se kori-ste metode kloriranja, ozoniranja, UV-dezinfekcije i kloriranje (NaOCl, Ca(OCl)3) [30].

3.3. Biološka obradaFizikalnim pročišćavanjem uklanja se manji dio onečišćenja (krupni otpad, brzo taložive krutine, ulja, ma-sti), dok veći dio onečišćenja ostaje u

Tab.4 Značajke ispuštenih otpadnih voda (mjerene količine) pojedinih vrsta industrije [1]

Vrsta industrije

Ispušta se u kanalizacijski sustav Ispušta se u vodne resurse Količina ispuštene otpadne

vodeUz prethodno pročišćavanje

Bez prethodnog pročišćavanja Ukupno Uz prethodno

pročišćavanjeBez prethodnog pročišćavanja Ukupno

103 m3/god.Prehrambena 7,720 3,898 11,618 2,887 684 3,571 15,189Drvna, proizvodnja celuloze i papira

1,841 444 2,285 198 2,999 3,197 5,482

Metaloprerađivačka 1,540 62 1,602 2,155 2,438 4,593 6,195Tekstilna 1,265 48 1,313 103 672 775 2,088Kemijska i petrokemijska

4,191 520 4,711 11,755 2,520 14,275 18,986

Ostale vrste 1,370 468 1,838 1,836 427 2,263 4,101Ukupno 17,927 5,440 23,367 18,934 9,740 28,674 52,041


otpadnim vodama (organske i anor-ganske krutine u otopljenom ili ko-loidnom stanju, hranjive soli, pestici-di, deterdženti, otrovne i radioaktivne tvari) koje se onda uklanjaju bio-loškim ili fi zikalno-kemijskim pro-čišćavanjem.Biološko pročišćavanje uvijek je sekundarna obrada, dakle uvijek joj prethodi mehanička i eventualno ke-mijska obrada. U suštini, biološka obrada je oponašanje procesa samo pročišćavanja koji savršeno funkcio-niraju u prirodi. Obuhvaća razgrad-nju organskih otpadnih tvari pomoću mikroorganizama i njihovo prevo-đenje u biomasu ili plinove (sl.3).Prednost biološke obrade je u do-brom razgrađivanju nečistoća (98 % pročišćavanje za razliku od konven-cionalnih 75 %), te u izbjegavanju rada s kemijskim tvarima koje izazi-vaju neželjene efekte ili su opasne za zbrinjavanje i odlaganje. Kod bio-loške obrade nema značajnog na-kupljanja štetnih iona i spojeva u otpadnoj vodi. Nedostatak ove meto-de su veliki zahtjevi za prostorom, potrebna velika postrojenja male mobilnosti kojima je teško rukovati [31-33].Mikroorganizmi mogu razgraditi go-tovo sve organske tvari koje im služe kao hrana za rast i razmnožavanje. Za život zahtijevaju određene uvjete kao što su temperatura, pH, hranjive tvari: dušik, fosfor, spojevi s ugljikom te kisik.Svrstavaju se u tri skupine:

• aerobne - trebaju kisik za život i razvoj,

• anaerobne - žive bez prisustva ki-sika,

• fakultativne mogu živjeti u raz-ličitim uvjetima, s kisikom ili bez kisika.

Da se ubrza proces razgradnje or-ganskih tvari, potrebno je osigurati optimalne uvjete za život bakterija, posebno prisutnost dušika i fosfora [28].

3.3.1. Aerobna razgradnja

Aerobna razgradnja je biokemijski proces u kojem se molekularni kisik iskorištava kao oksidans u redoks re-akciji i pojavljuje se i reduciranom obliku u molekuli vode (krajnjem produktu metabolizma). U aerobnim procesima odvija se razgradnja or-ganskih tvari pomoću aktivnog mulja uz prisutnost kisika. Populacija oda-branih mikroorganizama miješa se vodom u suspenziju u aerobnim uvje-tima (upuhivanjem zraka u vodu pomoću aeratora ili jako miješanje vode i zraka - bioaeracijski proces). Bakterije razgrađuju organske spoje-ve, a zatim se odvode u taložnik, gdje se istaloži čvrsta faza koja se zatim uklanja. Dio istaloženog mulja se baca kao otpad, a drugi se vraća u proces, kako bi se zadržala potrebna koncentracija aerobnih mikroorgani-zama. Produkti oksidacije su: CO2, nitrati, sulfati i fosfati. Ovim po-stupkom se uklanjaju biorazgradljivi

spojevi, ali i čvrste suspendirane če-stice koje se apsorbiraju unutar fl o-kula aktivnog mulja [35]. U aerobne procese ubraja se i nitrifi kacija - pro-ces oksidacije amonijaka do nitrata, koji se odvija u dva stupnja. Prvi stu-panj je oksidacija amonijaka do nitri-ta uz oslobađanje energije, a drugi stupanj oksidacija nitrita do nitrata.Aerobni procesi ovise o ulaznoj kon-centraciji otpadnih tvari, koncentra-ciji mikroorgaizama, vremenu kon-takta supstrata s mikroorganizmima i količini raspoloživog kisika. Proces se odvija tako što otpadna voda ulazi u biološki reaktor u kojemu su ras-pršeni mikroorganizmi, zatim se ae-racijom dovodi zrak uz miješanje, čime se sprečava taloženje i postiže bolji kontakt između mikroorgani-zama i otpadne vode. Obrađena ot-padna voda odvodi se u naknadni taložnik u kojem se taloži aktivni mulj, te se dio aktivnog mulja vraća nazad u reaktor, a višak mulja se izdvaja i odvodi na daljnju obradu [36].

3.3.2. Anaerobna razgradnja

Biokemijski proces nema molekular-nog kisika, već se u ulozi oksidansa iskorištavaju izvori anorganskih iona, kao što su nitriti, sulfi ti ili karbonati koji se zatim reduciraju do odgo-varajućih spojeva. Anaerobna raz-gradnja organskih otpadnih tvari u vodi odvija se u tri stupnja: hidroliza, kiselinska i metanska fermentacija. Hidrolitičke bakterije razgrađuju nerazgrađene organske tvari (uglji-kohidrate, masti, bjelančevine), a acetogene i acidogene bakterije po-mažu u pretvorbi razgrađenih or-ganskih tvari u alkohole, aldehide, CO2, H2O i sl. Metanogene bakterije kao obvezni anaerobi koriste pro-dukte iz kiselinskog vrenja i prevode ih u bioplin metan koji se može kori-stiti kao energent [36].Kod pomanjkanja kisika a u prisut-nosti razgradljivog ugljika, nitrat preuzima ulogu kisika kao oksida-cijskog sredstva. Pri takvoj razgradnji biokemijskom reakcijom nastaje me-

Sl.3 Shematski prikaz biološkog pročišćavanja otpadnih voda [34]


tan i mineralizirana otpadna tvar amonijak i sumporovodik. Denitrifi -kacijske bakterije razgrađuju nitrat do elementarnog dušika.Oba postupka razgradnje pospješuju enzimi koje izlučuju mikroorganizmi. Enzimi su biološki katalizatori koji se transformiraju i regeneriraju u pro-cesu biološke razgradnje, a ovisno o količini kisika dovode do različitih produkata razgradnje [33].

3.3.3. Sustav biljnih laguna (Wetland sustav)

Radi se o ekonomičnoj obradi ot-padnih voda uz značajno snižavanje koncentracije suspendiranih krutih čestica, KPK i BPK5 vrijednosti, kon-centracije dušika, fosfora te koli-formnih bakterija čak do 98 %. Jed-nostavnost primjene i modularnost, sustav biljnih laguna čini prikladnim za nerazvijena i ruralna područja, male industrijske pogone, farme, male zajednice, odnosno kućanstva i druga mjesta gdje drugi načini pro-čišćavanja nisu isplativi. Zahtijevaju malu količinu energije i radne snage. Pročišćavanje otpadnih voda pomoću sustava biljnih laguna, odnosno Wet-land sustava (sl.4) alternativan je po-stupak i najčešće se koristi kao po-sljednja faza pročišćavanja. Nakon pada protoka otpadne vode, na iz-građenom području, dolazi do talo-ženja suspendiranih čestica koje se smještaju na dnu Wetland sustava i nastaje muljevito tlo koje sadržava velike količine mikroorganizama (kao u bazenu za taloženje). Ovim procesom talože se teški metali, fos-fati, pesticidi koji služe kao hrana mikroorganizmima. Netopljivi i bilj-kama nedostupni fosfati vežu se sa česticama tla i dolazi do precipitacije iz sustava u obliku sedimenta.Velike količine raspadajuće organske tvari (15-20 %) opskrbljuju sustav nabijenim česticama koje privlače i vežu na tlo organske molekule i tako ih uklanja iz vode. Neke od biljaka akumuliraju i teške metale iz otpadnih voda. Najčešće su to vodeni peršin, vodena leća, šaš, lopoč, a rogoz i trstika pomažu u raspadu organskih nečistoća [37].

Prednosti Wetland sustava su:• pročišćavanje, recikliranje i po-

novna upotreba na licu mjesta,• fi nancijska opravdanost (mala po-

četna ulaganja, niska potrošnja energije, manja potreba za radnom snagom),

• mogućnost pripreme, konstrukcije i izgradnje ovisno o karakteristi-kama otpadnih voda,

• inovativni pristup pročišćavanju otpadnih voda tekstilne industrije,

• stupanj čišćenja zadovoljava gra-nične vrijednosti za ispuštanje u okoliš,

• uklapa se u prirodu (sadnja gredi-ca u raznim oblicima).

Nedostaci sustava su:• obojenost vode i• potrebna predobrada sirovina

zbog eventualno prisutnog for-maldehida.

tara - prokapnika, a najčešće se pro-vodi postupak s aktivnim muljem [39].

3.4. Kombinacija fi zikalno--kemijskih i bioloških postupaka obrade

Danas su tehnologije obrade otpadnih voda visokorazvijene pa se, ako je potrebno, pročišćene otpadne vode mogu ponovno koristiti kao vode za piće. U većini slučajeva, tako visok stupanj obrade otpadnih voda nije potreban s gledišta zaštite voda, a niti opravdan s ekonomskog stanovišta jer zahtijeva velika investicijska i operativna ulaganja [27].Fizikalno-kemijski i biološki postup-ci obrade na svoj način doprinose uklanjanju teško razgradljivih or-ganskih spojeva. Klasični biološki procesi obrade daju dobre rezultate

Sl.4 Umjetni sustav biljnih laguna (Wetland sustav) [38]

Otpadne vode praonica imaju od-ređena svojstva koja mogu u procesu biološke obrade stvarati probleme, a to su:• sadržaj toksičnih tvari, npr. kroma

iz bojila, klor i peroksid iz sredsta-va za dezinfekciju rublja,

• nedostatak hranjivih tvari (soli dušika i fosfora),

• povišen pH,• nagle promjene u količini i sa-

stavu,• povišena temperatura.Od bioloških postupaka za pročiš-ćavanje otpadnih voda iz praonica je prihvatljivo pročišćavanje u aerira-nim lagunama, pomoću bioloških fi l-

ako se uzme u obzir niska cijena pro-vedbe procesa i obrada velikih koli-čina otpadne vode bilo da se radi o mješovitom ili specifi čnom mikroor-ganizmu.Ostale fizikalno-kemijske tehnike pročišćavanja daju također dobre re-zultate, ali je cijena reagensa visoka i nastaju velike količine otpadnog mulja, kojega je također potrebno na odgovarajući način obraditi i zbrinu-ti. Stoga kombinacija metoda daje najbolje rezultate i kao takva bi se trebala koristiti za obradu voda indu-strijskih i obrtničkih praonica. U na-predne procese pročišćavanja ot-padne vode ubrajaju se mikrofi ltraci-


ja, ultrafi ltracija, nanofi ltracija te re-verzna osmoza. Prolazak molekula otapala uslijed razlike tlakova kroz polupropusnu membranu naziva se osmoza, a tlak osmotski. Kada je tlak koji djeluje na otopinu u obrnutom smjeru veći od osmotskog, otapalo se istiskuje iz otopine i to se naziva re-verzna osmoza. Kombinacija procesa koagulacije, adsorpcije i membran-ske fi ltracije ima veliki potencijal za dobivanje pročišćene vode visoke kakvoće i omogućuje uštede na koa-gulantima i adsorbensima [39].Tehnike koje imaju prednost u obradi otpadnih voda iz praonica sa svrhom dobivanja vode za ponovnu upotrebu su fi zikalno-kemijske metode, npr. koagulacija, fl okulacija, membran-ska fi ltracija, ozonizacija, oksidacija s Fentonovim reagensom, fl otacija itd. [40].

3.4.1. Pročišćavanje otpadnih voda membranskim bioreaktorom

Kod membranskih procesa dolazi do izdvajanja tvari uz pomoć selektivne propusnosti membrane, a učinak odvajanja temelji se na razlikama u koncentracijama, tlakovima ili elek-tričnoj napetosti. Za izradu membra-na koriste se različiti materijali kao što su celulozni acetati i poliamidi, a pore mogu varirati od 0,0001 μm do 100 μm.Membranski bioreaktor (MBR) je tehnologija koja pripada skupini se-paracijskih procesa s biološkom ob-radom s aktivnim muljem (sl.5) [41,42]. Dobar je odabir za pročiš-ćavanje otpadnih voda zbog (brojnih prednosti koje se odnose na stabilan proces nitrifi kacije i denitrifi kacije) velike koncentracije biomase aktiv-nog mulja u sustavu, te zadržavanja ak tivnih spororastućih mikroorgani-zama i izvanstaničnih polimernih tva-ri. Kakvoća izlaznog toka iz mem-branskog bioreaktora je vrlo stabilna, što je posljedica stacioniranih uvjeta membranskog bioreaktora i održa-vanja visoke reaktivnosti mikroor-ganizama.Uređaj se sastoji od jedinice za pred-obradu otpadne vode, biološkog dije-

la uređaja te dijela uređaja za mem-bransku fi ltraciju. Biološki dio sastoji se od egalizacijskog bazena za ujed-načavanje sastava, primarnog talož-nika, fi ne mehaničke rešetke, bio-loškog dijela bazena s odjeljcima za aerobnu, anaerobnu i anoksičnu pro-vedbu procesa nitrifi kacije i denitrifi -kacije. Dio za membransku fi ltraciju sastoji se od bazena s uronjenom membranom za izdvajanje pročišćene vode, te pomoćnih sustava za dozi-ranje sredstava za čišćenje i ispiranje membrane i sustava za izdvajanje viška aktivnog mulja. Prednosti MBR tehnologije su:• kompaktnost i mala tlocrtna veli-

čina uređaja,• lako vođenje uređaja zbog visoke

automatiziranosti (mala ovisnost o ljudskom faktoru),

• mala količina viška mulja i zato manji troškovi,

• kvaliteta vode je konstantna neo-visno o sastavu ulazne vode,

• troškovi vođenja uređaja su manji nego kod klasičnih bioloških ure-đaja,

• potpuno uklanjanje bakterija,• mogućnost uporabe obrađene vode

za potrebe zalijevanja ili kao teh-nološke vode,

• nema emisije neugodnih mirisa i buke,

• zbog relativno male veličine ure-đaja moguća brza izgradnja,

• reducira količinu kemikalija za uklanjanje fosfora,

• uklanja i sporo razgradljivi BPK5,• nema rizika gubitka biomase,

• fl eksibilan na maksimalne i mini-malne dotoke unutar zadanih pa-rametara,

• nije potrebna stalna posada,• MBR uređaji spadaju u tzv. zelenu

tehnologiju (green technology),• mogućnosti izvedbe uređaja pod-

zemno ili nadzemno s arhitek-tonskim rješenjima radi uklapanja u okoliš,

• MBR uređaji omogućuju potpuno upravljanje otpadnim vodama (Total Waste Water Management).

Prema pokretačkoj sili koja uzrokuje protok očišćenog toka (permeata) kroz membranu razlikuju se više ti-pova membranskih separacijskih pro-cesa. Prema gradijentu tlakova: mi-krofiltracija (MF), ultrafiltracija (UF), nanofi ltracija (NF), reverzna osmoza (RO), plinska membranska separacija (GS), parna membranska separacija (VP) i pervaporacija (PV). Osnovna razlika između postupaka je vrsta upotrijebljenih membrana (veličina pora) i tlak koji je potrebno primijeniti za razdvajanje kompone-nata u sustavu. Veličina pora se sma-njuje od mikrofi ltracije do reverzne osmoze, a radni tlak se povećava. Primjenom tlaka višeg od osmotskog na kapljevinu, komponente kapljevi-ne se protiskuju kroz membranu. Najbrže prolazi otapalo, a otopljene tvari puno sporije ili uopće ne prolaze [42, 43].Osnovna komponenta u membran-skoj tehnologiji (upotreba UF i RO) je polupropusna membrana koja se-lektivno propušta tvari, jednu kom-

Sl.5 Shematski prikaz pročišćavanja otpadnih voda membranskim bioreaktorom [42]


ponentu u većoj mjeri nego drugu zbog fi zikalnih i/ili kemijskih svoj-stava membrane i komponenata koje se obrađuju. Stupanj pročišćenja ekonomičnost, kapacitet i namjena postrojenja ovise o kvaliteti i vrsti membrane te radnom tlaku, omo-gućene su uštede na koagulantima i adsorbensima [32].

3.4.2. Reverzna osmoza (RO) kao univerzalna tehnika za separaciju

Prolazak molekula otapala kroz polu-propusnu membranu naziva se osmo-za, a tlak koji se tada povećava naziva se osmotski tlak. Kada je tlak koji djeluje na otopinu u obrnutom smjeru veći od osmotskog, otapalo se is-tiskuje iz otopine i to se naziva re-verzna osmoza.Karakteristično za ovaj proces je da se strujanje obavlja paralelno s membra-nom (sl.6), a ne okomito na nju [44].Permeat, ili dobivena pročišćena voda, prolazi kroz membranske ele-mente, dok otopljene krute tvari, čestice i organske tvari ne mogu proći kroz membranu već se odvode u odvod kao retentat ili otpadna voda. Voda se doprema višestupanjskom crpkom do spiralno namotanih mem-branskih elemenata gdje se prisustvo različitih soli uklanja izdvajanjem u dva toka, sl.6.Proces se odvija izotermno, tempera-tura može biti sobna ili čak i niža. Pri odvijanju procesa nema nikakvih faznih promjena, proces je kontinui-ran i sam ne troši nikakve pomoćne sirovine. Postiže se izvanredna se-lektivnost za pojedina otapala (voda) u odnosu na bilo koju otopljenu tvar (s malim brojem izuzetaka). Po-sljednjih godina cijena postrojenja i membrana se dosta brzo smanjuje, kvaliteta i trajnost postrojenja, a na-ročito membrana rastu. Izgradnja je modularna, pa je ekonomičnost pro-cesa ista u širokim granicama, proši-rivanje postrojenja je jednostavno.RO je započeta s osnovnom namje-nom da se pomoću ovog procesa vrši desalinizacija morske i drugih sla-nih voda. U novije vrijeme upotreba

ovog procesa proširena je na separa-ciju niza organskih i anorganskih tva-ri iz vode, posebno za pročišćavanje otpadnih voda, na koncentriranje pojedinih tvari iz vodene otopine (lijekovi, proizvodi za osobnu njegu, voćni sokovi) i na razdvajanje poje-dinih otopljenih tvari jednih od dru-gih.Membranski separacijski procesi, po-sebno RO kao univerzalna tehnika za separaciju, funkcioniranje i koncen-triranje organskih i anorganskih tvari, dobivaju sve veće značenje i nalaze široku primjenu u tehnologiji pro-čišćavanja voda. Nagloj ekspanziji procesa reverzne osmoze posebno su doprinijele sljedeće značajke:• nova tehnologija omogućava da se

RO uklanja iz vode i više od 99 % prisutnih soli,

• membranski elementi su moleku-larna sita koja stvaraju fi zičku ba-rijeru prolazu otopljenih soli, teških metala, klora, kamenca, virusa, bakterija, gljivica i dr., a da bi voda mogla proći kroz te fi ne otvore potrebno je primjeniti viso-ki tlak (veći od 10 bara), koji se postiže upotrebom višestupanjske crpke.

Zbog ovako izuzetno fi nog oblika fi l-tracije neposredno prije ulaska sirove vode u sustav reverzne osmoze, pret-hodno je neophodno napraviti kvali-tetnu predobradu. Predobrada je od velike važnosti za dugoročno učin-kovit rad uređaja i stabilnost kvalite-te proizvedene vode.

4. Primjer pročišćavanja otpadnih voda praonice rublja

Svjetska godišnja upotreba vode za proizvodnju tekstila ekvivalentna je

količini vode u dva Sredozemna mora, dok se za njegu tekstila potroši količina vode jednaka volumenu tri Sredozemna mora [45]. Načela održivog razvoja i poslovanja nalažu osiguranje što manjih gubitaka siro-vina, pa tako i svježe vode koja se upotrebljava u industrijskim procesi-ma [4].Kućanstva, industrijske i obrtničke praonice su najveći potrošači deter-dženata te se ovom području pridaje velika pažnja s obzirom na količinu, ekološki i ekonomski utjecaj. Indu-strijske praonice otpuštaju u otpadne vode milijune tona deterdženta, omekšivača i drugih pomoćnih sred-stava, te je upravo zbog toga neop-hodna upotreba dobro biorazgradlji-vih komponenata [45].Sastav i količina otpadnih voda indu-strijskih i obrtničkih praonica ovisi o vrsti tekstila koji se pere i stupnja za-prljanja, o načinu pranja i o vrsti korištenih sredstava. O vrsti i količini otpadne vode ovisi i odabir postupka za pročišćavanje koji će se primjenji-vati, vodeći računa o ekonomskoj i ekološkoj isplativosti za svaki slučaj praonice posebno i o namjeni vode nakon pročišćavanja. Za to su potreb-ne investicije jer su to dugoročni zahvati čija je svrha očuvanje okoliša. Moguće je projektiranje takvih susta-va kojima će se omogućiti recirkula-cija pročišćene vode i veća kvaliteta pročišćene vode koja se ispušta u re-cipijente, što je cilj za kojim teže suvremene praonice.Otpadne vode iz praonica rublja općenito imaju sljedeća obilježja:• jaku varijaciju protoka odvoda u

ovisnosti o svojstvima strojeva za pranje (trajanje ciklusa pranja, is-pusta, količina upotrebljene vode pri svakom pranju)

Sl. 6 Shematski prikaz procesa pročišćavanja vode reverznom osmozom – membrana u obliku spiralnog namotaja [44]


• veliku varijabilnosti koncentracije zagađujućih tvari u ovisnosti o načinu pranja (predpranje, pranje, ispiranje itd.),

• prisutnosti fibrila, vlakanaca i čvrstih tijela malih dimenzija,

• vrijednosti pH od 9 do 11 i• minimalnoj prisutnosti organskih

i dušikovih spojeva.Ispuštanje otpadnih voda iz praonica karakterizirano je jakim oscilacijama protoka, onečišćujućih tvari i pH vrijednostima, što negativno utječe na biološki proces pročišćavanja. Zbog toga se otpadna voda uvodi u jedinici za egalizaciju čime se sma-njuje utjecaj tih varijacija na daljnji proces pročišćavanja.U ovom dijelu se opisuje biološki proces koji se temelji na korištenju aktivnog mulja i zato se predviđa ge-neriranje biomase, posebnog sastava, za uklanjanje tenzida iz deterdženata. Takva biomasa se generira postupno doziranjem bifiliziranih bakterija, odabranih za razgradnju supstrata s velikim količinama tenzida.Otpadne vode praonica ispuštaju se u kanalizacijski sustav i usmjeravaju ka sustavu bazena za pročišćavanje. Po-moću crpke voda se doprema kroz rešetku na cilindrično rotirajuće sito kojim se uklanjaju čvrste tvari (konci i vlakana raznog porijekla) do 0,5 mm veličine. Otpadna voda se zatim dovodi do bazena za homogenizaciju, u kojem se pomoću difuzora upuhuje zrak kojim se voda istodobna miješa i obogaćuje kisikom. Bazen je izgra-đen od armiranog betona, opremljen s potopljenom crpkom za ujedna-čavanje otpadnih homogeniziranih voda jednoličnim protokom, nakon čega se transportira do bazena za ega-lizaciju/izjednačavanje. Alkalne ot-padne vode (pH 9-11), moraju se neutralizirati do vrijednosti pH 7,5-8,5. Kemikalije za neutralizaciju uvo-de se u sustav dozirnom crpkom koja se automatski uključuje kad pH mjerač utvrđuje odstupanje od zah-tijevanih vrijednosti. Iz bazena za neutralizaciju vode se izlijevaju pre-ma bazenu za biološku oksidaciju pomoću aktivnog mulja.

Najprije se odvija proces razgradnje onečišćujućih tvari uz pomoć ae-robnih mikroorganizama. Potreban kisik za aktiviranje biomase dodaje se upuhivanjem zraka difuzorima, ugrađenim na dnu bazena za biološku oksidaciju, koja dodatno stabilizira mulj. Suvišak proizvedenog aktivnog mulja može se zbrinjavati, bez opa-snosti od ispuštanja neugodnih miri-sa, te je moguće i odlaganje na gradska odlagališta otpada. Za pravil-no funkcioniranje biološkog procesa potrebno je dozirati i optimalnu količinu hranjivih tvari tj. dušikovih i fosfornih spojeva tako da odnos hranjivih tvari i biomase bude u omjeru BPK5:N:P=100:5:1. U tu svrhu se uglavnom koristi urea, a fos-fata ima u suvišku. Me đutim, kon-centracija fosfornih spojeva je sma-njena upotrebom suvremenih bez-fosfatnih deterdženata koji se danas primjenjuju u svim praonicama ru-blja, pa i u kućanstvu. Voda se iz ba-zena za biološku obradu, gdje odstoji oko 24 h, dalje odvodi u manji bazen u obliku prevrnute krnje piramide, radi olakšanog taloženja/sakupljanja i reciklaže istaloženog mulja. Dio aktivnog mulja se pomoću hidro crp-ke vraća u bazen za biološku obradu voda, a pročišćena voda, nakon de-zinfekcije, odlazi u sustav kanaliza-cije [46].

5. Zaključna razmatranjaTekstilna industrija je veliki potrošač vode unatoč racionalizaciji procesa koji se provode uz male omjere ku-pelji. Praonice i ostali industrijski onečišćivači prisiljeni su zakonskim mjerama i visokim troškovima zbog zagađivanja smanjiti količinu ot-padnih voda. Zakonskim odredbama i propisima ograničena je upotreba štetnih (toksičnih i teško bioraz-gradljivih) sredstava. Time se osigu-rala potrebna kvalitete proizvoda, kvaliteta vode koja se ispušta u rijeke, jezera i mora, ali i zaštita na radu. Op-timalno rješenje za pročišćavanje otpadnih voda praonica razmatra se posebno za svaki slučaj. Odabir po-

stupka ovisi o sastavu otpadne vode i o postojećim lokalnim uvjetima poje-dine praonice. Najučinkovitije meto-de su kombinacija fizikalno-ke-mijskih procesa: neutralizacija, sedi-mentacija, fl okulacija, fl otacija i fi l-tracija, te bioloških aerobnih i anae-robnih procesa za manje obrtničke praonice. Prednosti biološke obrade su relativano mala početna ulaganja, zahtijevaju manje opreme, troše manje energije, jednostavni su za održavanje, dobro razgrađuju neči-stoće (do 98 %) te je izbjegnut rad s kemijskim tvarima koje izazivaju neželjene efekte ili su opasne za zbri-njavanje.Za industrijske praonice, kojima je dnevni kapacitet potrošnje svježe vode velik, rastu investicijski i po-gonski troškovi. Membranske tehno-logije su alternativa konvencional-nim metodama, zbog niskih troškova rada te sposobnosti odstranjivanja organskih nečistoća i anorganskih soli i do 95-99 %, a osobito zbog do-bivanja vode primjerene za ponovnu upotrebu [47]. Za uspostavljanje zat-vorenog ciklusa vode u procesu pra-nja rublja, upotreba ultrafi ltracije i reverzne osmoze je zanimljiva tehno-logija. Kod pročišćavanja otpadnih voda bolničkih ili laboratorijskih pra-onica u kojima su prisutni patogeni mikroorganizmi potrebno je dodatno provesti kemijsku dezinfekciju ili UV radijaciju radi njihova uklanjanja.S obzirom na ekonomsku situaciju i ekološki imperativ, biološki sustavi svakako imaju široku primjenu za obradu otpadnih voda u ruralnim po-dručjima, te manjih industrija, ku-ćanskih i komunalnih voda iz manjih naselja i farmi. Izgradnja takvih uređaja koji funkcioniraju bez veli-kog utroška energije, ali uz maksi-malno iskorištavanje procesa koji se i inače zbivaju u prirodi, izvanredno se dobro uklapa u ideju održivog razvoja i općenito u ekološki pristup zaštiti voda koji u svijetu danas po-prima glavno značenje. Upravo zbog svega što je iznijeto, i Hrvatska bi se trebala dinamičnije uključiti u istra-živanja mogućnosti izgradnje i isko-


rištavanja takvih uređaja. Njihovim postavljanjem na vlastita područja, koja odgovaraju zahtjevima uređaja (manje naseljena mjesta), ne narušava se kreiranje okoliša u estetskom smi-slu u već narušenom ekosustavu.

Autori se zahvaljuju Hrvatskoj zakla-di za znanost na fi nanciranju projekta 9967 Advanced textile materials by targeted surface modification, ADVANCETEX, za kojeg je ovaj rad tematski vezan.

L i t e r a t u r a :

[1] Strategija upravljanja vodama, Hr-vatske vode, Zagreb, 2009.

[2] Zakon o vodama (NN 153/2009)[3] Zakon o fi nanciranju vodnoga go-

spodarstva (NN 153/2009)[4] Zakon o zaštiti okoliša (NN 080/

2013)[5] Zakon o zaštiti prirode (NN 080/

2013)[6] Zakon o zaštiti od elementarnih

nepogoda (NN 073/1997)[7] Zakon o izmjeni Zakona o izmje-

nama i dopunama Zakona o komu-nalnom gospodarstvu (NN 129/2000)

[8] Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 076/2007)

[9] Zakon o šumama (NN 140/2005)[10] Zakon o poljoprivrednom zemlji-

štu (NN 039/2013)[11] Zakon o izvlaštenju i određivanju

naknade (NN 074/2014)[12] Zakon o slatkovodnom ribarstvu

(NN 106/2001)[13] Zakon o energiji (NN 120/2012)[14] Odluka o Popisu voda 1. reda (NN

079/2010)[15] Uredba o strateškoj procjeni ut-

jecaja plana i programa na okoliš (NN 064/2008)

[16] Pravilnik o deterdžentima (NN 01/2011)

[17] Nacionalna strategija kemijske sigurnosti (NN 143/2008)

[18] Zakon o predmetima opće uporabe (NN 039/2013)

[19] Pravilnik o graničnim vrijedno-stima emisija otpadnih voda (NN 80/2013, 43/2014 i 27/2015)

[20] Izvješće o podacima iz Registra onečišćenja okoliša za 2013. go-

dinu, Zagreb, prosinac 2014., 1-269

[21] HRN ISO 5667-10:2000 - Kak-voća vode - Uzorkovanje - 10. dio: Smjernice za uzorkovanje otpad-nih voda (ISO 5667-10:1992)

[22] Zakon o održivom gospodarenju otpadom (NN 094/2013)

[23] Uredba o kategorijama, vrstama i klasifi kaciji otpada s katalogom otpada i listom opasnog otpada (NN 050/2005), (NN 039/2009)

[24] Maduna Valkaj K.: Priprava i karakterizacija heterogenih katali-zatora za obradu otpadnih voda / doktorska disertacija, Zagreb : Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, 26.01. 2010.

[25] Jurac Z., E. Felić, V. Jurac: Ot-padne vode u pamučnoj industriji Duga Resa, Sigurnost 50, (2008) 2, 129-138

[26] Parac-Osterman Đ. i sur.: Voda u oplemenjivanju tekstila - sirovi-na i otpad, Tekstil 52, (2003.) 2, 52-62

[27] Jurac Z.: Otpadne vode, Veleuči-lište u Karlovcu, Karlovac (2009)

[28] http://www.odvodnja.hr/ (pristup-ljeno dana 15.06.2015.)

[29] Brnada I. i sur.: EU i zaštita okoliša: Upravljanje vodama na lokalnoj razini, Regionalni centar zaštite okoliša za Srednju i Istočnu Europu, Zagreb, 2010. 1-78

[30] Tušar B.: Pročišćavanje otpadnih voda, Kigen d.o.o., Zagreb, 2009. str.51-69, 73-121

[31] Roš M., M. Simonič i S. Šostar Turk: Priprava in čiščenje vod, 2005.

[32] Petrinić I., S. Šostar Turk, M. Simonič: Pročišćavanje otpadnih voda u praonicama rublja pomoću aktivnog ugljena, Tekstil 51 (10) 463-469 (2002.)

[33] Petrinić I., S. Šostar Turk, M. Si-monič: Upotreba naprednih teh-nologija za pročišćavanje otpad-nih voda u praonicama rublja, Tekstil 52 (2003.) 9, 455-462

[34] Bokić Lj., I. Rezić; Mikrobiološ-ko pročišćavanje otpadnih voda tekstilne industrije, Tekstil 52(2003) 12, 503-511

[35] http://www.biotok.hr/tehnologija.html (pristupljeno dana 15.02.2015.)

[36] Kadel R.H., S.D. Wallace: Treat-ment Wetlands, Taylor&Francis Group, ISBN 978-1-56670-526-4, New Youk, (2009)

[37] Mioč M.: Završni rad, Interdisci-plinarni sveučilišni postdiplomski studij, Zagreb 2008.

[38] Gabriel Maltais-Landrya et al, Ni-trogen transformations and reten-tion in planted and artifi cially aer-ated constructed wetlands, Water Research 43 (2009) 2, 535-545

[39] Parac-Osterman Đ. et al.: Use of Wetland for Dye-house Waste Waters Purifying Purposes; Asian Journal of Water, Environment and Pollution (0972-9860) 4 (2007) 1, 101-106

[40] Petrinić I. i sur.: Obrada otpadnih voda tekstilne industrije mem-branskim bioreaktorom i ponov-na upotreba pročišćene vode, Tek-stil 58 (2009.) 1-2, 20-30

[41] M. Marcucci et al.: Experimental Campaigns on Textile Wastewater for Reuse by Means of Different Membrane Processes, Desalina-tion 149 (2002) 137-143

[42] Ferrero G. et al.: Automatic con-trol systems for submerged mem-brane bioreactors: A state-of-the-art, Water Research, 46 (2012) 11, 3421-3433

[43] Mulder M.: Basic principles of membrane technology, 2nd Edi-tion, Kluwer Academic Publish-ers, The Netherlands (2000) ISBN: 0-7923-4247

[44] Šostar Turk S., I. Petrinić, M. Si-monič: Laundry wastewater treat-ment using coagulation and mem-brane fi ltration, Resources, Con-servation and Recycling 44 (2005) 2, 185-196

[45] Soljačić I., T. Pušić: Tekstil i eko-logija, Zbornik radova 4. međuna-rodno znanstveno-stručno savje-tovanje Tekstilna znanost i gospo-darstvo (2011) 3-12

[46] Elaborat rješavanja pročišćavanja otpadne vode praonice rublja u Hrvatskoj

[47] Petrinić I., C. Hélix-Nielsen: Nove membranske tehnologije za obra-du tekstilnih otpadnih voda i nji-hovu ponovnu uporabu, Tekstil 63 (2014) 7-8, 243-250


SUMMARYThe problem of waste disposal and waste water treatment

– legislationK. Višić, B. Vojnović, T. Pušić

The scope of a paper is national legislation, regulations and ordinances related to waste disposal and waste water treatment, primary focused on environmen-tal, human-ecological and technological issues. Final part of a paper is dedi-cated to example of good practice in the purifi cation of waste water from Croatian laundry.Key words: industry waste water, textil, laundry, water purifi cation, legislationUniversity of Zagreb, Faculty of Textile TechnologyZagreb, Croatiae-mail: [email protected]

Received January 14, 2015

Die Problematik von Abfallentsorgung und Abwasseraufbereitung – Gesetzgebung

Die Arbeit beschäftigt sich mit nationaler Gesetzgebung, Bestimmungen und Verordnungen, die mit Abfallentsorgung und Abwasseraufbereitung verbun-den sind. Sie umfassen auch ökologische, humanökologische und technolo-gische Aspekte. Der letzte Teil der Arbeit beschreibt ein Beispiel für gute Praxis in der Abwasserreinigung einer Wäscherei in Kroatien.

Documents

Problematika zbrinjavanja i pročišćavanja otpadnih voda ... · voda, čime se kakvoća industrijskih otpadnih voda svodi na razinu kak-voće komunalnih otpadnih voda. Prikupljene